CN100574842C - 确定滤壶的可更换滤筒耗竭状况的方法及依此法操作的壶 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用来为设有可更换滤筒(8)的滤壶(1)确定滤筒的耗竭状况的方法，其中，提供了要过滤水阻抗的初始识别，以计算用于确定滤筒(8)有效使用期限的重要参数。此外，还描述了一个按照这种方式操作的滤壶。

Description

确定滤壶的可更换滤筒耗竭状况的方法及依此法操作的壶
技术领域
本发明的目的是一种用来为设有可更换滤筒的滤壶确定滤筒耗竭状况的方法和按以及这种方法操作的壶。包括一个用来确定滤筒耗竭状况的系统的滤壶是常见的，例如同一申请人的美国专利US5900138。
背景技术
在滤壶中，一旦滤筒耗竭就要向用户指出需要更换滤筒的这个问题非常常见，典型地，滤筒的耗尽通过两个参数的使用来监控，即，从初始活化开始完成了的过滤周期的次数和/或者从所述活化的时间量。包含在滤筒中的过滤材料随着使用和时间不断释放其净化水的能力，这一点是非常明确的。
即使这两个因素表示了为了评价滤筒的效率状况的有效的参数，以这两个指标为基础的指征其结果是不能令人满意的。事实上，还有第三个重要参数用来计算滤筒使用寿命：要过滤的水的质量以及水中含有污染物的浓度。滤筒的过滤能力不仅随着要处理的水量的变化而变化，而且随着其水质的变化而变化。
目前可以利用的滤壶包括一套计数系统，该计数系统统计滤筒从初始活化完成的过滤周期，过滤周期数根据统计进入要过滤的第一集水池的次数来确定。在一些情况下，还有一个计算从滤筒初始活化的时间量的辅助计数系统，然后与滤筒的使用寿命的时间极限相比较，目的是根据已经确认的两个结果中的第一个(从第一次活化开始消耗的时间——计算已经过滤的水)计算滤筒的耗竭程度。
目前还没有已知根据要处理的水的质量能够计算滤简耗竭程度的壶。
发明内容
本发明的一个主要目标是提供一种为设有可更换滤筒的滤壶确定滤筒耗竭状况的方法，其中，耗竭状况是以一种精确和可靠的方式来确定的。
本发明的另一目标是提供一种设有可更换滤筒并且按照这种方式进行操作的滤壶，同时在以简单实用的方式建造。
本发明的另外目标是提供一种为单独装置的滤壶，它将期望用于精确确定滤筒耗竭状况所需要的全部指示器结合在一起。
本发明提供了一种为设有可更换滤筒的滤壶确定滤筒耗竭状况的方法，其中，对滤壶中要过滤的水的阻抗进行初始确定，从而计算用于确定滤筒有效使用期限的重要参数。
另外，本发明提供了一种设有可更换滤筒的滤壶，包括：用来装要过滤的水的第一水池，从所述第一水池接出的流动管道，设置在所述流动管道上以净化从所述第一水池流向第二水池的水的滤筒，第二水池用于收集已过滤的水，其特征在于，在所述的第一水池中，包括一个用于测量要过滤水的阻抗测量电路，该阻抗测量电路可运行地与所述滤筒耗竭状况的计算装置相连接。
下面将对这些以目的以及更多的目的进行更加详细的说明，这些目的可以通过符合以下权利要求来制作的壶来实现。
附图说明
附图中示例的详细描述对本发明的特点和优点进行了说明，提供的这些例子纯粹是示意性的，本发明并不受示例的限制，其中：
-图1是根据本发明的滤壶的剖面示意图；
-图2是图1中壶从上方观察得到的示意平面图局部；
-图3是根据本发明中壶的第二实例的剖面示意图；
-图4是图3中壶细节放大后的剖面示意图；
-图5和6是本发明两个不同实施例的剖面示意图。
具体实施方式
在图中，图1整体上表示了一个滤壶，滤壶包括一个设有把手3的容器2，以及一个设在对面的注口4。容器2拥有一个可移动的给料箱5，第一水池6就设在给料箱5中，第一水池6用来收集要过滤的水，给料箱5的底部设有敞口的排出管7，用于固定可更换的滤筒8。容器2还拥有一个第二水池10，用于收集已过滤的水。
容器2通过可移动的盖子11关闭，盖子11可以与敞口顶部12(图3和图4)一起装配，以便将第一水池6装满。
水处理过程这样完成，在盖子11移开之前也就是在门12打开之前，将要过滤的水引入到第一水池中，以便水通过位于滤筒8内的过滤层流过排出管7，然后流到第二水池中。
为确定滤筒的使用期限，超过这个期限滤筒就应当被看作耗竭了，因此应当用新的滤筒来替换，第一水池包括测量要过滤水的阻抗测量装置，阻抗测量装置可运行地与滤筒耗竭状况的计算装置相连。阻抗测量装置通常用数字15来表示，而计算装置用数字16来表示。
阻抗测量装置包括至少两个设在第一水池6中的电极17、18，在电极17、18之间，电路在有要过滤的水存在的情况下能够闭合。优选地，测量在直流电情况下进行，直流电由小型蓄电池19产生，因此，测量的阻抗等于要过滤的水的电阻。与测量要过滤的水的传导率一样，传导率与离子浓度有相互关系，而且同样影响滤筒8的使用期限，所以电极17、18也用做计数装置以确定第一集水池被水充满的次数，以及已过滤的水量。为了这样做，优选地，要采取措施以防止壶1的摇动可能导致随着两根电极短暂浸没于水中而产生计数信号，并随后闭合电极之间的电路。
根本的诀窍(图1)在于，电极17的位置靠近第一水池6的底部，而电极18被设置在靠近盖子11的位置。此外，除了两个测量电极17、18，还设有两个认可电极21，认可电极21的任务是与测量电极一起同时确定浸没在要过滤的水中的状态，从而确定电极17、18的浸没不是被壶的运动偶然引起的。
这里提供了一个选择性方案(图3和图4)，其中两个电极17、18被装在盖子上面并延伸到充水导管32中，充水导管32中的水在开口点33流入到水池6中。优选地，电极17、18至少部分地被包含在隔间34中，隔间34的底部包括通道35，通道35的制造尺寸适当以便记录隔间34的排空时间，并将这个时间与最小的预定时间进行比较。这样就避免了由于壶的运动而造成电极偶然地被临时淹没而产生错误的计算。通过限定一个超过规定时限的电极淹没最小时间周期，以便产生的信号就被计数装置16接收为有效信号，从而实现所需要的结果。作为一个纯粹的例子，考虑到通道35的尺寸使得隔间34中包含的水以30秒的时间x1流入，而整个注入隔间和集水池6被充满的最小时间周期为10秒x2，所以水和电极17、18接触的时间被定义为x1+x2＝40秒。因此，可以为计算装置限定一个极限，根据这种方法，只考虑超过或者等于40秒的时间的电路闭合信号，而小于40秒的信号将被忽视。
电极17、18、21从电路20接出，电路20由蓄电池19提供电源，电路20包括计数装置22，用来纪录所述第一水池的装水周期数，还包括一个显示屏23，显示屏23将突出显示滤筒8已经完成的过滤周期和/或者剩余期限的重要消息。
电路20包括定时器24，以测量从滤筒初次使用开始起的时间量，并计算到耗竭所剩余的时间，和信号装置25，比如可视LED警告器和/或者蜂鸣器或者其它类型的声音信号，以通知用户滤筒已经耗竭。
装置17、18、21确定电路在第一水池6每次重新装水的过程中闭合，同时，避免随着电极17、18、21偶然淹没在水中电路20闭合的错误指示。
在可选方案中，或者除了上面指出的装置外，电路20包括一个计时器26，计时器26在电路20每次闭合时激活，以便在上述闭合的持续时间低于预定极限值时拒绝计数。
因此，记时器26充当了信号排除装置，只有时间周期超过预定的时间间隔，该装置才接受识别信号。在测量电极17、18之间竖立一对不漏水的面板，旨在形成一个迷宫通道，以防止在第一水池没有有效充满的情况下电路偶然闭合。
电极17、18、21，计数装置22和记时器24、26测量的信号被输送到微处理器30的输入端，在现有程序的基础上，微处理器3根据自第一次活化后已经过去的时间以及处理过的水量详细计算有关使用期限的重要数据，水处理量则通过电极之间的电路所确认的重要闭合以及污染物的离子浓度来进行确定，而污染物的离子浓度则通过被处理水的传导率来确定。通过这种方式计算的重要数据将优选地按照“倒计时”方式在显示屏23上显示，显示屏23将显示直到滤筒8耗竭还剩下的循环次数。
图5显示了本发明的另一实施例。相同的零件使用了与前面图纸中相同的数字编号进行标记。
在计算滤筒8的耗尽状况时，图5的例子在考虑第一集水池6部分充满的情况时非常有用。
在这里，有很多位于补偿隔间54中不断增高水平面上的电极51，补偿隔间54被不漏水的面板52限定在第一水池6中。不漏水的面板52在靠近底部的地方设有一个校准的开口53，其目的是在壶倾斜放水时，将补偿隔间中的水平面变化降低到最小。
位于水平面51上的电极与一个参考电极50相连，参考电极50也设在补偿隔间的底部。
电极50、51与阻抗测量电路相应的支路相连，以便一旦水池中的水达到相应水平面闭合相应的支路。
即使电极51与相应的补偿隔间设在图5中壶的上部水池6中，这样的电极还可以另外或者作为一种选择方案布置第二水池10中，构成上述的构造。这个第二技术方案在图5中用虚线表示。具体的数字编号利用上标来表示。
当将电极50′和51′全部装配在过滤水的集水池中时，阻抗测量装置的读数提供了过滤水水质的重要数值，当所述的水质下降到低于可接受值时建议更换滤筒。
当将电极50′和51′或者至少它们(以及参考电极50或者50′)当中的一个设在两个水池中，阻抗测量装置的读数提供了要过滤水和已过滤水的水质比值。因此，当测量完成后，所述比值是衡量滤筒剩余效率的一个直接指标，它突出了滤筒完成其它过滤的能力或者更换滤筒的必要性。
参考图6对另一实例进行了描述，其中，在隔间34中，除了电极17、18，还设有一个要过滤的水的温度传感器，该传感器用数字编号60来表示。
所述传感器可选地设置在下部水池10中，只要要测量的水的水温没有可感知的变化。
将测量的温度送到计算装置16，并且根据测量的温度用于校正滤筒的耗竭计算。事实上，当温度增加的时候，由于溶液中整个离子浓度的变化，可以预计到测量的电导率也会相应增加。
与指出的技术要点相比较，本文中描述的发明包括很多的优点，它们包括：
-结构更加简单，因为作为一个整体其不包括移动部件；
-滤筒的使用期限的更好的控制，滤筒可以充分使用，但总是能够保证被过滤的水的有效过滤水平；
-本方案采用的壶的更低的成本，该方案具有相同的过滤效率控制水平，能够得到巨大的经济利益。

Claims (24)

1.一种为设有可更换滤筒(8)的滤壶(1)确定滤筒耗竭状况的方法，其中，对滤壶(1)中要过滤的水的阻抗进行初始确定，从而计算用于确定滤筒有效使用期限的重要参数。
2.如权利要1所述的方法，其中，还在过滤后的水中对水的阻抗进行初始确定。
3.如权利要求1或者2所述的方法，其中，在处理水量的识别和滤筒自第一次活化以来的时间量的识别之间选择至少一个做第二确定。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述的初始确定和第二确定中的至少一个利用电极(17，18)来进行，所述电极(17，18)易于浸没到要过滤的水的第一水池(6)中。
5.如权利要求1所述的方法，其中，用直流电进行阻抗确定，从而识别要处理的水的电导率测量值。
6.如权利要求1所述的方法，其中，对要过滤水的温度进行识别，以便根据温度识别校正所述重要参数。
7.如权利要求1所述的方法，其中，在已过滤水和要过滤水中进行阻抗确定，用于确定滤筒有效使用期限的所述重要参数根据两个所述的阻抗值计算。
8.一种设有可更换滤筒(8)的滤壶(1)，包括：用来装要过滤的水的第一水池(6)，从所述第一水池(6)接出的流动管道(7)，设置在所述流动管道(7)上以净化从所述第一水池(6)流向第二水池(10)的水的滤筒(8)，第二水池(10)用于收集已过滤的水，其特征在于，在所述的第一水池(6)中，包括一个用于测量要过滤水的阻抗测量电路，该阻抗测量电路可运行地与所述滤筒耗竭状况的计算装置相连接。
9.如权利要求8所述的滤壶(1)，其中，所述阻抗测量电路包括至少两个位于所述第一水池(6)中的电极(17，18)，电极(17，18)之间的电路(20)在所述第一水池(6)中充满水的时候闭合。
10.如权利要求9所述的滤壶(1)，其中，所述电极(17，18)之间的电路(20)包括计数装置(22)，以计算所述第一水池(6)的装水周期数。
11.如权利要求9或者10所述的滤壶(1)，其中，所述电极(17，18)设在所述的盖子(11)上。
12.如权利要求11所述的滤壶(1)，其中，所述电极(17，18)设在所述第一水池(6)的充水导管(32)上。
13.如权利要求12所述的滤壶(1)，其中，所述电极(17，18)设在所述导管的隔间(34)内，所述隔间能够在最小的预定时间周期中排空。
14.如权利要求13所述的滤壶(1)，其中，所述隔间(34)包括校准通道(35)。
15.如权利要求9所述的滤壶(1)，其中，所述电极(17，18)之间的电路(20)包括记时器(24)，以测量从滤筒(8)第一次使用起的时间量，并计算直到耗竭所剩下的时间量。
16.如权利要求15所述的滤壶(1)，其中，所述记时器(24)受所述电极(17，18)控制。
17.如权利要求9所述的滤壶(1)，其中，所述电极(17，18)之间的电路(20)包括信号装置(23)，以指出滤筒(8)已经耗竭。
18.如权利要求8所述的滤壶(1)，其中，所述的滤壶(1)包括识别装置，以便在第一水池(6)每次被充满时识别出电路闭合；同时，拒绝接受所述电极(17，18)在偶然淹没的情况下产生的闭合所述电极(17，18)之间的电路(20)的识别。
19.如权利要求18所述的滤壶(1)，其中，所述识别装置包括信号排除装置(26)，该信号排除装置(26)只有在超过预定时限的情况下才接受识别。
20.如权利要求18所述的滤壶(1)，其中，所述识别装置包括位于所述第一水池中的核准电极(21)。
21.如权利要求9所述的滤壶(1)，其中，所述电极(17，18)之间的电路(20)包括一个预先设置的直流电路以确定要过滤水的电导率。
22.如权利要求8所述的滤壶(1)，其中，所述阻抗测量电路与所述第一水池和/或第二水池相连。
23.如权利要求9所述的滤壶(1)，包括多个位于所述第一水池和/或第二水池(6，10)中逐渐增高的水平面上的电极(51，50，51′，50′)，这些逐渐增加高度的水平面与所述阻抗测量电路的支路相对应，所述阻抗测量电路与所述逐渐增高的水平面上的电极相连，以便一旦水面达到各自水池(6，10)中的相应平面，就闭合位于相应支路上的电路。
24.如权利要求23所述的滤壶(1)，其中，所述阻抗测量电路的支路与计算装置相连，以将滤筒(8)有效使用期限中处理的水量加在一起，并因而确定耗竭的状况。
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